一种双分辨率增量式位置测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于测量技术领域，特别涉及一种双分辨率增量式位置测量装置。由测量基准单元、读数单元及信号处理单元组成，测量基准单元包含两个增量式码道，并且该两个增量式码道的刻线数量呈倍数关系；读数单元包含两个传感模块，可分别读取两个增量式码道的位置信息，并将位置信息转换成对应的电学信号，产生两路原始正余弦信号；信号处理单元对读数单元输入的电学信号进行处理，并输出两种不同分辨率的位置数据或标准正余弦信号。本发明专利技术能够产生高低两种分辨率的位置数据，既能满足高速低分辨率测量要求，又能实现高精度高分辨率低速测量，无需更换测量装置即可实现对两种不同工况的测量，测量成本低、效率高。

A double resolution incremental position measuring device

【技术实现步骤摘要】
一种双分辨率增量式位置测量装置
本专利技术属于测量
，特别涉及一种双分辨率增量式位置测量装置。
技术介绍
由于信号截止频率的存在，同一位置测量装置的测量分辨率与机械设备最高运动速度的乘积为定值，即高测量分辨率条件下，机械设备不能有太高的运动速度；同样要实现设备的高速性能，位置测量装置的测量分辨率也不能太高。因此，在实际应用中，就需要综合考虑机械设备的速度要求、测量精度要求等确定合理的测量分辨率。诸如数控机床、转台等在运行过程中会面临多种工况，不但需要低速高分辨率测量，也需要高速低分辨率测量。而目前的位置测量装置只能实现单一分辨率的数据输出，即一个测量装置只对应一种测量分辨率。因此，在不同的测量工况下，就需要根据分辨率要求更换不同的位置测量装置进行测量，不但增加了测量成本，而且增加了辅助测量时间，影响了生产效率的提升。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种双分辨率增量式位置测量装置，能够提供高低两种分辨率的输出信号，既能实现高精度高分辨率低速测量，也能满足低分辨率高速测量要求，测量效率高，适用范围广。为了解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种双分辨率增量式位置测量装置，由测量基准单元、读数单元及信号处理单元组成，测量基准单元包含两个增量式码道，并且该两个增量式码道的刻线数量呈倍数关系；读数单元包含两个传感模块，可分别读取两个增量式码道的位置信息，并将位置信息转换成对应的电学信号，产生两路原始正余弦信号；信号处理单元对读数单元输入的电学信号进行处理，并输出两种不同分辨率的位置数据或标准正余弦信号。上述一种双分辨率增量式位置测量装置，所述信号处理单元包含两个信号细分处理模块，分别对两路原始正余弦信号进行位置解析运算，通过信号放大、信号调理、信号采集及细分运算后，分别输出两种不同分辨率的位置数据。上述一种双分辨率增量式位置测量装置，所述信号处理单元还连接有输出控制单元，可对两种不同分辨率的位置数据进行分辨率的选择输出。上述一种双分辨率增量式位置测量装置，所述输出控制单元对输出分辨率的选择通过协议控制，即伺服设备通过协议发送指令给输出控制单元，输出控制单元根据指令内容选择其中一种分辨率的位置数据作为输出。上述一种双分辨率增量式位置测量装置，所述信号处理单元包含两个信号调理模块，分别对两路原始正余弦信号进行调理，通过对幅值、相位及直流偏置的补偿，直接输出两种不同分辨率的标准正余弦信号。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术能够产生高低两种分辨率的位置数据，既能满足低分辨率高速测量要求，又能实现高精度高分辨率低速测量，无需更换测量装置即可实现对两种不同工况的测量，测量成本低、效率高。另外，还可直接输出两种不同分辨率的标准正余弦信号，由用户自行选择及细分处理，灵活性强。本专利技术可适用于透射式、反射式、光学式、磁学式测量，不仅能够完成直线测量，也可实现圆周测量，应用范围广。附图说明图1是本专利技术的测量读数结构示意图。图2是本专利技术实施例1的信号处理方案示意图。图3是本专利技术实施例2的信号处理方案示意图。具体实施方式下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。实施例1。结合图1和图2所示，本专利技术的一种双分辨率增量式位置测量装置，由增量式码道11、增量式码道12、读数单元2、信号处理单元3、协议4、输出控制单元5组成。其中，增量式码道11、增量式码道12构成本专利技术的测量基准单元。增量式码道11和增量式码道12均由不透光区域13和透光区域14均匀排列组成，并且增量式码道11的刻线数量是增量码道12刻线数量的整数倍。读数单元2包含SH传感模块21和SL传感模块22，分别用来读取增量式码道11和增量式码道12的位置信息，并将经过增量式码道11和增量式码道12调制的光学信号分别转换为电学信号，输出原始正余弦信号SinH/CosH和原始正余弦信号SinL/CosL。信号处理单元3包含信号细分处理模块31和信号细分处理模块32，分别对原始正余弦信号SinH/CosH和原始正余弦信号SinL/CosL进行位置解析运算，经过信号放大、信号调理、信号采集及细分运算后，分别输出高分辨率的位置数据PH和低分辨率的位置数据PL。输出控制单元5主要用于对位置数据PH和位置数据PL的选择输出，主要通过协议4控制，即伺服驱动设备通过协议4与位置测量装置进行交互，发送指令给输出控制单元5，输出控制单元5进而根据指令内容选择位置数据PH或位置数据PL其中之一作为输出。实施例2。结合图1和图3所示，本专利技术的一种双分辨率增量式位置测量装置，由增量式码道11、增量式码道12、读数单元2、信号处理单元3、协议4、输出控制单元5组成。其中，增量式码道11、增量式码道12构成本专利技术的测量基准单元。增量式码道11和增量式码道12均由不透光区域13和透光区域14均匀排列组成，并且增量式码道11的刻线数量是增量码道12刻线数量的整数倍。读数单元2包含SH传感模块21和SL传感模块22，分别用来读取增量式码道11和增量式码道12的位置信息，并将经过增量式码道11和增量式码道12调制的光学信号分别转换为电学信号，输出原始正余弦信号SinH/CosH和原始正余弦信号SinL/CosL。信号处理单元3包含信号调理模块33和信号调理模块34，分别对原始正余弦信号SinH/CosH和原始正余弦信号SinL/CosL进行调理，通过对幅值、相位及直流偏置的补偿，直接输出两种不同分辨率的标准正余弦信号1VppH和标准正余弦信号1VppL，可由用户根据实际应用需求自行选择及进行信号细分操作。尽管上文对本专利技术进行了详细说明，但是本专利技术不限于此，本领域技术人员可以根据本专利技术的原理进行各种修改。因此，凡按照本专利技术原理所作的修改，都应当理解为落入本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双分辨率增量式位置测量装置，由测量基准单元、读数单元及信号处理单元组成，其特征在于，测量基准单元包含两个增量式码道，并且该两个增量式码道的刻线数量呈倍数关系；读数单元包含两个传感模块，可分别读取两个增量式码道的位置信息，并将位置信息转换成对应的电学信号，产生两路原始正余弦信号；信号处理单元对读数单元输入的电学信号进行处理，并输出两种不同分辨率的位置数据或标准正余弦信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种双分辨率增量式位置测量装置，由测量基准单元、读数单元及信号处理单元组成，其特征在于，测量基准单元包含两个增量式码道，并且该两个增量式码道的刻线数量呈倍数关系；读数单元包含两个传感模块，可分别读取两个增量式码道的位置信息，并将位置信息转换成对应的电学信号，产生两路原始正余弦信号；信号处理单元对读数单元输入的电学信号进行处理，并输出两种不同分辨率的位置数据或标准正余弦信号。


2.根据权利要求1所述的一种双分辨率增量式位置测量装置，其特征在于，所述信号处理单元包含两个信号细分处理模块，分别对两路原始正余弦信号进行位置解析运算，通过信号放大、信号调理、信号采集及细分运算后，分别输出两种不同分辨率的位置数据。

【专利技术属性】
技术研发人员：石忠东，薛颖奇，仲婷婷，付江寒，朱书雅，陈江虎，孟凯，
申请(专利权)人：北京精雕科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11